تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ
تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ – شیبا صنعت
آشنایی بیشتر با بیرینگ
تولید کنندگان همیشه تلاش می کنند اصطکاک را در موارد مختلف بار به حداقل برسانند، بنابراین بیرینگ ها مداوم بهینه می‌شوند. برای آشنایی با تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ ابتدا باید انواع بیرینگ را بشناسید، که در ادامه به آن می‌پردازیم:
- بیرینگ تخت: این نوع بیرینگ، سطوح صاف و محکمی هستند که در عرض یکدیگر حرکت می‌کنند. چرخ قرقره در سراسر توپی چرخ مرکزی می‌چرخد. بیرینگ تخت کمترین قطعات متحرک را دارند. طول عمر بالا و نگهداری کم با کاربردهای سنگین از مزایای اصلی این نوع بیرینگ است. بیرینگ تخت اغلب از یک سطح پلاستیک و یک پوسته فلزی تشکیل شده است. قابلیت استاتیک و بار زیاد، آنها را برای طناب دیرک، سیم بکسل دکل کشتی، ماسوره متحرک و بلوک های چرخشی ریسمان بادبان مناسب می‌کند. اما تماس کامل بین دو سطح منجر به اصطکاک بیشتری می شود و سرعت دوام آن را کاهش می‌دهد.
- بلبرینگ: در این نوع بیرینگ، ساچمه های کروی کوچک تماس کمی بین سطوح دارند که منجر به کاهش اصطکاک می‌شوند. اما، سطح ساچمه می‌تواند تحت بارهای سنگین تغییر شکل داده، و در نتیجه منجر به متراکم شدن بلوک می‌شود. در بلبرینگ بدلیل وجود سطح تماس کوچک توپک، اصطکاک را بسیار کاهش می‌دهد. ولی بزرگترین نقطه ضعف آنها همین است، چون بارگذاری نقطه ای ساچمه می‌تواند منجر به فشرده سازی در بارهای زیاد و متراکم شدن بلوک ها شود. بلبرینگ در کاربردهای با کارایی و سرعت بالا مناسب هستند، اما با افزایش بارها، اندازه و وزن آنها به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.
- رولبرینگ: عناصر غلتان استوانه‌ای در اطراف مرکز بیرینگ قرار گرفته‌اند. رولر بین ساچمه و سطح صاف می‌باشد. رولبرینگ ها سریع تر از بلبرینگ ها دچار سایش می‌شوند، اما می توانند بارهای بیشتری را تحمل کنند، زیرا سطح تماس بیشتری دارند. یک تفاوت مهم بلبرینگ و رولبرینگ در این است که رولبرینگ ها چیزی بین بیرینگ تخت و بلبرینگ هستند. غلتک ها اصطکاک کم را در بارهای کاری زیاد فراهم می‌کنند. به دلیل افزایش تماس بین غلتک ها و توپی چرخ، آنها می‌توانند برای یک بار کاری کوچکتر و سبک تر از یک بلوک بلبرینگ باشند.
بلبرینگ
به طور کلی بلبرینگ شامل مسیر غلتش داخلی و خارجی می‌باشد، تعدادی از عناصر غلتان که توپی شکل هستند، که توسط یک حامل از هم جدا شده و یک قفسه فلزی به منظور جلوگیری از ورود آلودگی و نگهداری چربی برای آن طراحی شده است. پس از نصب، مسیر غلتش داخلی اغلب به آرامی به شفت فشار داده می‌شود و مسیر غلتش بیرونی در یک نشیمنگاه نگهداری می‌شود.
بلبرینگ دارای نقطه تماس هستند، بدین معنا که هر ساچمه در یک اتصال کوچک با مسیر غلتش در تماس است. باید توجه داشت که بلبرینگ بر اثر خستگی، خرد شدن و یا هر عامل دیگری ممکن است خراب شوند. تراز بودن شفت و بلیرینگ در طول عمر انواع بلبرینگ بسیار حائز اهمیت است.
جهت مطالعه بیشتر درباره بلبرینگ به مقاله کاربرد بلبرینگ در الکتروموتور مراجعه کنید.
رولبرینگ
در تعریف رولبرینگ باید به این نکته توجه داشت، که آنها بیشتر دارای تماس خطی هستند تا تماس نقطه ای، که ظرفیت بیشتر و مقاومت در برابر ضربه بالاتر را برای آنها فراهم می‌کند. عناصر غلتان در رولبرینگ، اغلب استوانه ای، مخروطی و سوزنی هستند.
در واقع تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ مربوط به سطح تماس بین بیرینگ و ریل است. برای بلبرینگ ها، سطح تماس فقط یک نقطه واحد است، اما رولبرینگ دارای یک خط تماس کامل است، که این میزان سختی، پایداری و حداکثر ظرفیت بارگذاری سیستم را بسیار افزایش می‌دهد.
جهت مطالعه بیشتر درباره رولبرینگ به مقاله کاربرد رولبرینگ در الکتروموتور مراجعه کنید.
تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ بر اساس پارامترهای مختلف
تفاوت بر اساس شکل ظاهری و اجزا:
مهمترین تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ از لحاظ ظاهری است. عنصر غلتان در بلبرینگ و رولبرینگ باهم متفاوت است. عنصر غلتان در رولبرینگ‌ها استوانه‌ای شکل و در بلبرینگ‌ها کروی شکل یا ساچمه ای می‌باشد که مابین رینگ داخلی و خارجی قرار می‌گیرند.
در بلبرینگ سطح تماس ساچمه با رینگ به صورت نقطه ای است، در نتیجه تحمل بار در بلبرینگ کمتر است. همچنین به دلیل کم بودن سطح تماس مقدار اصطکاک کمتر است. معمولاً زمانی که بار وارد شده محوری باشد و سرعت چرخش بالا، از بلبرینگ استفاده می‌شود.
اما در رولبرینگ سطح تماس ساچمه به صورت خطی است که همین امر سبب افزایش سطح تماس ساچمه با رینگ می‌شود. در نتیجه تنش وارد بر رینگ کاهش و تحمل بار افزایش پیدا می‌کند، اما باعث افزایش اصطکاک می‌شود. به همین علت در ماشین آلاتی که نیاز به تحمل بار بیشتر را دارند به کار می‌رود.
تفاوت بر اساس مواد سازنده:
هر دو آنها عموماً از آلیاژ فولاد یکسانی تولید می‌شوند، اما با توجه به کارآیی و محل مورد استفاده هر کدام ممکن است فولاد آن بر اساس فرمولاسیون خاصی، تحت فرآیند حرارتی خاص ساخته شود.
تفاوت بر اساس قابلیت تحمل بار:
عمده ترین تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ، به تحمل و میزان استقامت آنها در مقابل بارهای وارد شده برمی‌گردد. بار وارد شده بر انواع رولبرینگ و بلبرینگ به دو صورت شعاعی (Radial) و محوری (Thrust) است، که با توجه به کاربردهای متفاوت آنها در موارد مربوط به خود استفاده می‌شوند.
در رولبرینگ ها به دلیل دور کاری پایین تر تحمل بار بیشتر است، اما در بلبرینگ ها دورکاری بالاتر و در نتیجه تحمل بار کمتر می‌باشد. بلبرینگ‌ها در صورت فشار زیاد مستعد تغییر شکل هستند و قادر به تحمل بارهای سنگین نمی‌باشند، اما برخلاف بلبرینگ، رولبرینگ‌ها برای تحمل بارهای شعاعی ساخته شده‌اند. در واقع رولبرینگ‌ها برای تحمل بارهای سنگین، عملکرد بهتری دارند.
نوع بار وارد شده:
بار موجود بر روی دستگاه ها ابتدا به بیرونی ترین لایه بلبرینگ وارد می‌شود و سپس این فشار به ساچمه یا همان عنصر غلتان انتقال پیدا می‌کند. اگر فشار بار به صورت شعاعی باشد، بهترین انتخاب برای تحمل پذیری آن رولبرینگ خواهد بود. در رولبرینگ چون قطعه لغزنده به شکل استوانه است، سطح تماس آنها با لایه ها و بار به صورت خطی است و در نتیجه می‌تواند بارهای بزرگتر را نیز به خوبی تحمل کند.
اما اگر فشار بار به صورت محوری باشد، بهترین انتخاب بلبرینگ می‌باشد. همچنین اگر میزان قدرت بار وارده به قطعه کم باشد و هم در جهت شعاعی و هم محوری به آن نیرو وارد کند بهترین و مناسبترین قطعه برای دفع آن بلبرینگ خواهد بود. ساختار بلبرینگ ها به گونه ای است که فقط می توانند بارهای کوچک را دفع کنند.
تفاوت بر اساس کاربرد:
تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ در کاربردی که این قطعات در ماشین آلات صنعتی دارند، هم قابل بررسی است. از بلبرینگ معمولاً در چرخ های کوچک و کاربردهای روزمره مانند هارد دیسک های کامپیوتر، انواع بلبرینگ خودرو، صندلی های مدیریتی، اسکیت های چرخ دار، موتور سیکلت، آسانسور، پله برقی، ریل کمدها، تجهیزات پزشکی و تصویر برداری و …. استفاده می‌شوند.
همینطور اگر فشار زیادی به بلبرینگ وارد شود، منجر به تغییر شکل و خرابی آن می‌شود، بنابراین برای تحمل وزن های بالاتر معمولا از رولبرینگ استفاده می‌شود.
اجزای بلبرینگ به دلیل اینکه به صورت مونتاژ شده به فروش می‌رسند، در صورت خراب شدن باید به طور کلی تعویض شوند، اما رولبرینگ به دلیل داشتن ساختار قدرتمند و مستقل، در صورت آسیب به راحتی اجزای آن مجزا و تعمیر می‌شوند.
مقایسه بلبرینگ و رولبرینگ از نظر مراحل ساخت
این دو عنصر در مراحل ساخت و طراحی دارای ساختار مشابه هم هستند، اما تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ در میزان بار و فشاری که می توانند تحمل کنند، می‌باشد.
به طور کلی مقایسه بلبرینگ و رولبرینگ از لحاظ روش های تولید شامل مراحل زیر است:
- آماده سازی مواد اولیه فولاد (مواد اولیه معمولاً شامل فولاد، کروم، کربن، فولاد ضد زنگ و پلاستیک هستند.)
- بخش آهنگری
- حرارت (شامل داغ کردن فولاد در دمای بالا، آبدهی در محیط روغن و سپس انجام عملیات حرارتی می‌باشد.)
- پولیش
- خط مونتاژ (ترتیب مونتاژ کردن بلبرینگ بدین صورت است که ابتدا رینگ داخلی سپس رینگ خارجی سپس ساچمه و پس از آن قفسه ها نصب می‌شوند و در انتها بلبرینگ مونتاژ شده با ماده ضد زنگ پوشش دهی می‌شود، اما رولبرینگ اغلب مونتاژ نمی‌شود و ساختار کامل و قدرتمند دارد.)
- تست کیفیت (شامل تست اندازه، سرعت و حرکت برای اطمینان از میزان آلیاژ به کار رفته می‌باشد.)
- بسته بندی
بنابراین تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ در مرحله ساخت بسیار کم است و معمولا این دو از فولاد یا برنج ساخته می‌شوند. اصلی‌ترین تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ در عنصر غلتان مورد استفاده می‌باشد تا بتوانند نیرو و وزن مربوطه را تحمل کنند. تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ در این عنصر غلتان، همانطور که گفتیم در این است که در بلبرینگ ها توپکی و در رولبرینگ ها استوانه ای است.
سخن آخر
اجزای غلتشی یا همان بلبرینگ و رولبرینگ ها یک وسیله مکانیکی برای مقابله با بارهای شعاعی و محوری در شفت های دوار و متقابل هستند. تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ در شکل ظاهری و متعاقب آن، تحمل بار هر کدام باعث انتخاب متناسب این قطعات مهم برای ماشین آلات صنعتی می‌شود.
به عنوان یک قاعده کلی، از بلبرینگ در سرعت بالاتر و بارهای کمتری استفاده می‌شود. در حالی که رولبرینگ تحت تکان و ضربه، عملکرد بهتری دارند. بلبرینگ ها معمولا به صورت مونتاژ فروخته می‌شوند و به سادگی به عنوان واحد تعویض می‌شوند. رولبرینگ ها را اغلب می توان جدا کرد و حامل عنصر غلتان و خود عنصر غلتان و یا مسیر غلتش داخلی و یا خارجی را به صورت جداگانه تعویض کرد.
